冗長構成で負荷を分散する

図 冗長構成で負荷を分散する：回復
下矢印：負荷上昇 / 上矢印：回復
図 冗長構成で負荷を分散する：負荷上昇

WAN回線を冗長構成にし、回線の使用状況によって経路を切り替えるLuaスクリプトです。
LAN側のホストをIPアドレスで３つのグループに分け、各グループ毎に経路を指定します。グループ1のPCからのインターネットアクセスを優先するため、回線の受信負荷率によって以下のように各グループの経路を切り替えます。

  • グループ1
    優先度：高。常にISP1を経由してインターネットアクセスを行う。
  • グループ2
    通常はISP1の回線を経由してインターネットアクセスを行う。ISP1の回線使用率が上限閾値を超えたら、ISP2の回線へと経路を切り替える。その後、ISP1の回線使用率が下限閾値より下がったら、ISP1の回線を使用するように経路を元に戻す。
  • グループ3
    常にISP2を経由してインターネットアクセスを行う。

 設定例はこちら

 Luaスクリプト例はこちら

RTX1200の設定例

下記の設定（Config）を取り出すことができます。

経路の設定

ip route default gateway pp 1 filter 11 12 gateway pp 2 filter 13
LANの
インタフェースの設定
（LAN1ポートを使用）

ip lan1 address 192.168.0.1/24
WANの
インタフェースの設定
（LAN2ポートを使用）

pp select 1
pp always-on on
pppoe use lan2
pp auth accept pap chap
pp auth myname (ISP1に接続するID) (ISP1に接続するパスワード)
ppp lcp mru on 1454
ppp ipcp ipaddress on
ppp ipcp msext on
ip pp mtu 1454
ip pp nat descriptor 1
pp enable 1
WANの
インタフェースの設定
（LAN3ポートを使用）

pp select 2
pp always-on on
pppoe use lan3
pp auth accept pap chap
pp auth myname (ISP2に接続するID) (ISP2に接続するパスワード)
ppp lcp mru on 1454
ppp ipcp ipaddress on
ppp ipcp msext on
ppp ccp type none
ip pp nat descriptor 1
pp enable 2
NATの設定

nat descriptor type 1 masquerade
DNSの設定

dns server select 1 (ISP1から指定されたDNSサーバーのIPアドレス) any . restrict pp 1
dns server select 2 (ISP2から指定されたDNSサーバーのIPアドレス) any .
dns private address spoof on
フィルタの設定

ip filter 11 pass 192.168.0.0/26 *
ip filter 12 pass 192.168.0.64/26 *
ip filter 13 pass 192.168.0.128/25 *
Luaスクリプトの
スケジュール設定

schedule at 1 startup * lua (Luaスクリプトファイル名)

Luaスクリプト例

下記のLuaスクリプトを取り出すことができます。

設定値

-- 監視間隔 (1-864000 秒)
idle_time = (監視間隔)

-- ISP1回線の受信方向の回線負荷が上がった状態と判断する閾値（1 - 99 %）
th_high = (上限閾値)

-- ISP1回線の受信方向の回線負荷が下がった状態と判断する閾値（1 - 99 %）
th_low = (下限閾値)

-- 出力する SYSLOG のレベル（info, debug, notice）
log_level = "(SYSLOGレベル)"
show status pp コマンドの
実行結果から受信負荷率を求める関数

function pp_load_info(num)
　local rtn, snd, rcv, str, n
　local t = {}
　local cmd = "show status pp " .. tostring(num)
　local ptn = "負荷%:%s+(%d+)%.%d+%%"
　

　rtn, str = rt.command(cmd)
　if (rtn) and (str) then
　　n = 1
　　for w in string.gmatch(str, ptn) do
　　　t[n] = w
　　　n = n + 1
　　end

　　if (t[1]) then
　　　rcv = tonumber(t[1])
　　end
　　if (t[2]) then
　　　snd = tonumber(t[2])
　　end
　end

　return rtn, rcv, snd, str
end

現在の日時を取得する関数

function time_stamp()
　local t

　t = os.date("*t")
　return string.format("%d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d",
　　t.year, t.month, t.day, t.hour, t.min, t.sec)
end

メインルーチン

local rtn, rcv, snd, str
local high = false

local cmd_high = "ip route default gateway pp 1 filter 11 gateway pp 2 filter 12 13"
local cmd_low = "ip route default gateway pp 1 filter 11 12 gateway pp 2 filter 13"

while (true) do
　while (not high) do
　　rtn, rcv, snd, str = pp_load_info(1)
　　if (rtn) and (rcv) then
　　　if (rcv > th_high) then
　　　　rtn, str = rt.command(cmd_high)
　　　　if (rtn) then
　　　　　high = true
　　　　　rt.syslog(log_level, "route changed. (Luaスクリプトファイル名)")
　　　　else
　　　　　rt.syslog(log_level, "change route failed. (Luaスクリプトファイル名)")
　　　　end
　　　end
　　end
　　rt.sleep(idle_time)
　end

　while (high) do
　　rtn, rcv, snd, str = pp_load_info(1)
　　if (rtn) and (rcv) then
　　　if (rcv < th_low) then
　　　　rtn, str = rt.command(cmd_low)
　　　　if (rtn) then
　　　　　high = false
　　　　　rt.syslog(log_level, "route restored. (Luaスクリプトファイル名)")
　　　　else
　　　　　rt.syslog(log_level, "restore route failed. (Luaスクリプトファイル名)")
　　　　end
　　　end
　　end
　　rt.sleep(idle_time)
　end
end

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